Κατεργασία σε ξηρά: Μέρη κατασκευής χωρίς ψυκτικό

Ο τομέας της μεταποίησης βρίσκεται σε συνεχή εξέλιξη, που οδηγείται από τις δύο πιέσεις της αύξησης της αποδοτικότητας και της μείωσης της περιβαλλοντικής επίπτωσης.Μια από τις σημαντικότερες αλλαγές στη σύγχρονη μεταλλουργία και επεξεργασία υλικών είναι η μετάβαση προςΕργαστική επεξεργασία σε ξηρό, μια τεχνική που επαναπροσδιορίζει ριζικά τον ρόλο των υγρών κοπής ή ψυκτικών στο πλαίσιο της παραγωγής τελικών εξαρτημάτων.η ξηρή επεξεργασία λειτουργεί με ελάχιστο ή καθόλου ψυκτικό, προσφέροντας μια σειρά από οικονομικά, περιβαλλοντικά και τεχνικά πλεονεκτήματα που την τοποθετούν ως μια κρίσιμη τεχνολογία για το βιώσιμο εργοστάσιο του μέλλοντος.

Η συμβατική διαδικασία μηχανικής, είτε είναι στροφή, άλεση ή γεωτρήσεις, βασίζεται στη χρήση τεράστιων ποσοτήτων υγρών μεταλλικής επεξεργασίας (MWF).λιπαντικήΗ μέθοδος αυτή είναι αποτελεσματική, αλλά η μέθοδος αυτή δεν έχει καμία σχέση με την μέθοδο της ανάλυσης της θερμότητας.Αυτή η εξάρτηση από το ψυκτικό εισάγει σημαντικά κρυμμένα έξοδα και προκλήσειςΤα ίδια τα υγρά είναι ακριβά στην αγορά, απαιτούν σημαντική ενέργεια για αντλία και διήθηση και, το πιο κρίσιμο, αποτελούν σημαντική επιβάρυνση για την υγεία, την ασφάλεια και το περιβάλλον.Η έκθεση σε ομίχλες MWF μπορεί να προκαλέσει αναπνευστικές ασθένειεςΕπιπλέον, η διάθεση του χρησιμοποιούμενου ψυκτικού υλικού, το οποίο είναι συχνά μολυσμένο με βαρέα μέταλλα και σωματίδια, είναι αυστηρά ρυθμιζόμενη και δαπανηρή.προσθήκη ενός πολύπλοκου βήματος στον κύκλο ζωής της παραγωγής.

Με την αφαίρεση του ψυκτικού, οι κατασκευαστές εξοικονομούν αμέσως στο κόστος αγοράς, συντήρησης και διάθεσης που συνδέονται με τα MWF,που συχνά οδηγεί σε σημαντική μείωση των συνολικών λειτουργικών δαπανών ενός εργαστήρα μηχανώνΗ διαδικασία απλουστεύεται, καθώς δεν απαιτούνται αγωγές υγρών, συστήματα διήθησης ή η ενεργειακή διαδικασία ξήρανσης των τσιπ και των εξαρτημάτων μετά την επεξεργασία.που αποτελούν υποπροϊόν της διαδικασίας κοπήςΑπό περιβαλλοντική άποψη, η εξάλειψη των χημικών ψυκτικών ουσιών σημαίνει μηδενικά απόβλητα υγρών,σημαντική μείωση του αποτυπώματος άνθρακα και του προφίλ κινδύνου ολόκληρης της λειτουργίας.

Ωστόσο, η μετάβαση στην ξηρή μηχανική δεν είναι απλώς θέμα απενεργοποίησης της βρύσης.Απαιτεί μια ολοκληρωμένη επανασχεδίαση ολόκληρου του συστήματος μηχανικής για να αντισταθμίσει την έλλειψη ικανότητας λίπανσης και ψύξηςΗ βασική πρόκληση έγκειται στη διαχείριση της ακραίας θερμότητας που παράγεται στη ζώνη κοπής,που μπορεί να φθάσει σε θερμοκρασίες αρκετά υψηλές ώστε να μειώνει δραστικά τη διάρκεια ζωής του εργαλείου και να θέτει σε κίνδυνο την ακεραιότητα της επιφάνειας του τελικού μέρους.

Η πρόκληση αυτή έχει οδηγήσει σε αξιοσημείωτες καινοτομίες σε τρεις βασικούς τομείς:υλικά εργαλείων, σχεδιασμό μηχανών εργαλείων και βελτιστοποίηση διαδικασιών.

Πρώτον,υλικά εργαλείωνΗ ξηρή επεξεργασία απαιτεί εργαλεία κοπής που μπορούν να διατηρήσουν τη σκληρότητά τους και τη χημική τους σταθερότητα σε υψηλές θερμοκρασίες, μια ιδιότητα γνωστή ως θερμή σκληρότητα.Αυτό έχει επιταχύνει την ανάπτυξη και υιοθέτηση προηγμένων υλικών όπως το πολυκρυσταλλικό κυβικό νιτρίδιο βορίου (PCBN) και ειδικές κεραμικέςΗ επικάλυψη TiAlN, για παράδειγμα, σχηματίζει ένα προστατευτικό στρώμα οξειδίου του αλουμινίου όταν εκτίθεται σε υψηλή θερμότητα,αυξάνοντας την αντοχή της στην φθορά καθώς η θερμοκρασία αυξάνεταιΤα εργαλεία αυτά είναι ειδικά σχεδιασμένα για να μεταφέρουν τη θερμότητα κυρίως στο τσιπ, εξασφαλίζοντας ότι το εργαλείο και το εργασιακό κομμάτι παραμένουν συγκριτικά πιο δροσερά.

Δεύτερον,Σχεδιασμός μηχανημάτων εργαλείωνέχει προσαρμοστεί για να αντιμετωπίζει τις απαιτήσεις υψηλότερων θερμοκρασιών λειτουργίας.Τα σύγχρονα κέντρα ξηρής επεξεργασίας διαθέτουν εξαιρετικά άκαμπτες δομές και συστήματα θερμικής αντιστάθμισης για τη διατήρηση της ακρίβειας των διαστάσεων παρά τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίαςΕπίσης, ενσωματώνουν σπιντέλα υψηλής ταχύτητας και βελτιστοποιημένα συστήματα εκκένωσης τσιπ,συχνά χρησιμοποιώντας συμπιεσμένο αέρα ή ένα υψηλού όγκου κενό για να αφαιρέσετε γρήγορα τα καυτά τσιπ από τη ζώνη κοπής πριν μπορέσουν να ξαναζεσταίνουν το εργασιακό κομμάτι ή το εργαλείο.

Τρίτον,βελτιστοποίηση διαδικασιώνπεριλαμβάνει την τελική ρύθμιση των παραμέτρων κοπής για το συγκεκριμένο υλικό του εργαστηρίου.Η ξηρή επεξεργασία ευνοεί συνήθως υψηλότερες ταχύτητες κοπής, αλλά χαμηλότερες ταχύτητες τροφοδοσίας και βάθη κοπής σε σύγκριση με τις συμβατικές μεθόδουςΗ στρατηγική αυτή προάγει το σχηματισμό σύντομων, εύκολα απομακρυσμένων κομματιών και ελαχιστοποιεί τον χρόνο επαφής μεταξύ του εργαλείου και του εργαστηρίου, με αποτέλεσμα να μετριασθεί αποτελεσματικά η συσσώρευση θερμότητας.Οι προηγμένες προσομοιώσεις λογισμικού και η παρακολούθηση της δύναμης και των δονήσεων σε πραγματικό χρόνο είναι ζωτικής σημασίας για τον προσδιορισμό των βέλτιστων παραμέτρων που μεγιστοποιούν τον ρυθμό αφαίρεσης υλικού, διατηρώντας παράλληλα τη διάρκεια ζωής του εργαλείου.

Ενώ η ξηρή επεξεργασία δεν είναι καθολικά εφαρμόσιμη, υλικά με υψηλή ευελιξία και χαμηλή θερμική αγωγιμότητα, όπως ορισμένα κράματα αλουμινίου και υπερσυσχέδια υψηλής περιεκτικότητας σε νικέλιο,Η υιοθέτηση της τεχνολογίας αυτή αυξάνεται ραγδαία σε ολόκληρο τον κλάδο.Σήμερα είναι η προτιμώμενη μέθοδος για την επεξεργασία χυτοσίδηρου, πολλών ειδών χάλυβα και διαφόρων μεταλλικών εξαρτημάτων σε σκόνη,Ειδικά στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας, όπου η υψηλή παραγωγή και η σταθερή ποιότητα είναι πρωταρχικής σημασίαςΗ ικανότητα παραγωγής καθαρού, έτοιμου για ανακύκλωση τσιπ είναι ένας σημαντικός παράγοντας, επιτρέποντας στα χυτήρια να τροφοδοτούν άμεσα τα τσιπ πίσω στις διαδικασίες τους.ολοκλήρωση ενός κρίσιμου κύκλου στην κυκλική οικονομία της παραγωγής.

Συμπερασματικά, η ξηρή μηχανική είναι πολύ περισσότερο από μια απλή τροποποίηση διαδικασίας· είναι μια αλλαγή παραδείγματος προς καθαρότερη, πιο οικονομικά αποδοτική και πιο βιώσιμη κατασκευή.Χρησιμοποιώντας τις τελευταίες εξελίξεις στην επιστήμη των υλικών και την τεχνολογία μηχανημάτων εργαλείωνΟι κατασκευαστές αποδεικνύουν ότι μπορεί να επιτευχθεί υψηλής ακρίβειας, μεγάλης ποσότητας παραγωγή χωρίς τους περιβαλλοντικούς και επαγγελματικούς κινδύνους που συνδέονται με τα υγρά μεταλλουργίας.Καθώς ο κλάδος εξακολουθεί να δίνει προτεραιότητα στις πράσινες πρακτικές και την επιχειρησιακή αποτελεσματικότητα, τα κατασκευαστικά εξαρτήματα χωρίς ψυκτικό, τα οποία παράγονται με ξηρή επεξεργασία, πρόκειται να γίνουν το πρότυπο, καθιερώνοντας αυτή την τεχνική ως ακρογωνιαίο λίθο της επόμενης γενιάς βιομηχανικής παραγωγής.